TW201940225A - 水系統的氧化還原電位監測及/或控制方法、水處理方法、逆滲透膜處理方法、水系統的氧化還原電位的監測及/或控制裝置以及水處理裝置 - Google Patents
水系統的氧化還原電位監測及/或控制方法、水處理方法、逆滲透膜處理方法、水系統的氧化還原電位的監測及/或控制裝置以及水處理裝置 Download PDFInfo
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Abstract
一種水系統的ORP監測·控制方法，其為監測及/或控制水系統的ORP的方法，其測定所述水系統的ORP和pH，基於根據ORP和pH的測定值而預先設定的修正式，將ORP測定值修正為標準狀態下的ORP值，基於所述ORP修正值，對所述水系統的ORP進行監測及/或控制。ORP修正值根據ORP和pH的測定值，基於下述式算出。
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）
Description
本發明是有關於一種準確掌握並監測及/或控制水系統的氧化還原電位（Oxidation-Reduction Potential，ORP）值的方法。另外，本發明是有關於一種利用所述水系統的ORP監測及/或控制方法的水處理方法和裝置以及逆滲透膜處理方法。
本發明中，所謂「ORP」是「氧化還原電位」，另外，所謂「RO供水」是指導入至逆滲透（Reverse Osmosis，RO）膜裝置並進行了RO膜處理的水，通常相當於RO膜裝置的入口水。以下，有時將「監測及/或控制」記載為「監測·控制」。
於以井水、工業用水、自來水等為原水的用水處理或以含有有機物的排水等為原水的排水回收系統中，於原水中添加凝聚劑，使原水中的懸濁物質、膠體成分或有機物質等凝結且粗大化。繼而，於進行利用沈澱、浮起、過濾、膜過濾等進行固液分離的前處理後，或者於進行單獨利用膜過濾來除濁·除菌的前處理後，進行RO膜處理。
於這樣的用水處理或排水回收系統中，特別是於以含有有機物的排水為原水的情況下，將利用前處理而未完全去除的有機物作為營養源，於裝置配管內或RO膜面上活菌增殖，有時會引起膜的透過水量的下降。因此，採用在導入至RO膜裝置的RO供水中持續或間歇地添加氧化劑而抑制膜堵塞的對策。
通常，於前處理設備中，利用次氯酸鈉或二氧化氯等游離氯系的氧化力高的氧化劑進行殺菌。聚醯胺系的RO膜對所述氧化力高的氧化劑的耐性低，因此於RO膜的前段注入亞硫酸氫鈉等的還原劑而還原去除游離氯，其後，添加氯胺或氯胺磺酸鈉等結合氯系氧化劑或含有異噻唑啉酮系化合物等地抑制細菌增殖的化合物的黏泥控制劑（slime control agent），從而抑制RO膜污染（專利文獻1、專利文獻2）。
於使用含有高濃度有機物的排水作為原水的排水回收中，若僅藉由利用結合氯系氧化劑或異噻唑啉酮系化合物等的抑制技術，則有時無法抑制RO膜中的細菌增殖而導致膜堵塞。因此，理想的是對RO膜的前段的還原劑的添加量進行高度控制，而殘留不會導致膜劣化的程度的游離氯系氧化劑。
先前，已知基於ORP值進行氧化劑或還原劑的加藥控制。例如，專利文獻3中記載了如下方法：於對原水進行二段RO膜處理時使第一RO供水中存在含有胺磺酸（sulfamic acid）化合物的結合氯系氧化劑，且於第二RO的供水中以使所述ORP成為200 mV～600mV的方式添加還原劑，藉此使第二RO供水中的殘留氧化劑量適當化，於防止第二RO膜裝置中的膜劣化的基礎上利用微生物的殺菌·增殖抑制效果防止膜污染。
ORP根據pH值而大幅變動。RO供水通常pH亦於4.5～8.0的範圍內變動。因此，有時即便僅測定ORP並基於所述測定值控制還原劑的添加量，亦無法進行適當的加藥控制。
專利文獻4中，作為氧化還原反應中的氧化劑或還原劑的添加量的控制方法，記載了如下方法：測定氧化還原反應系統的pH，基於pH的測定值設定ORP的目標值，以成為所述目標ORP值的方式添加控制氧化劑或還原劑。所述方法中，根據作為對象的氧化還原反應的種類，較佳的pH值不同，因此測定反應系統的pH並對每個測定pH值設定作為目標的ORP值。因此，專利文獻4的方法不要求ORP修正值。
專利文獻1：日本專利特開平1-104310號公報
專利文獻2：日本專利特開平1-135506號公報
專利文獻3：日本專利第5099045號公報
專利文獻4：日本專利特開平2-222774號公報
專利文獻2：日本專利特開平1-135506號公報
專利文獻3：日本專利第5099045號公報
專利文獻4：日本專利特開平2-222774號公報
先前，基於ORP的測定值對氧化劑或還原劑進行加藥控制。但是，由於ORP根據pH值大幅變動，因此僅利用基於ORP的測定值的加藥控制無法進行適當的加藥控制。
本發明的目的在於提供一種準確掌握並監測及/或控制根據pH值大幅變動的水系統的ORP的方法和裝置、以及利用所述方法和裝置準確地進行氧化劑及/或還原劑的加藥控制的水處理方法和裝置。
本發明者為了解決所述課題而重覆進行了研究，發現藉由基於pH測定值修正ORP測定值，可準確地掌握水系統的ORP。
即，本發明將下述內容作為主旨。
即，本發明將下述內容作為主旨。
[1]一種水系統的ORP監測·控制方法，其為監測及/或控制水系統的ORP的方法，其測定所述水系統的ORP和pH，基於根據ORP和pH的測定值而預先設定的修正式，將ORP測定值修正為標準狀態下的ORP值，基於所述ORP修正值，對所述水系統的ORP進行監測及/或控制。
[2]如[1]所述的水系統的ORP監測·控制方法，其中根據ORP和pH的測定值，基於下述式算出ORP修正值；
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）。
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）。
[3]一種水處理方法，其特徵在於：基於藉由如[1]或[2]所述的水系統的ORP監測·控制方法而求出的ORP修正值，於水系統中添加氧化劑及/或還原劑。
[4]如[3]所述的水處理方法，其中以所述ORP修正值成為400 mV～600 mV的方式於所述水系統中添加氧化劑及/或還原劑。
[5]如[3]或[4]所述的水處理方法，其中於逆滲透膜裝置的被處理水中添加所述氧化劑及/或還原劑。
[6]一種逆滲透膜處理方法，其對添加了游離氯系氧化劑和結合氯系氧化劑或黏泥控制劑的水進行逆滲透膜處理，於所述方法中，基於逆滲透膜供水的ORP值對所述游離氯系氧化劑進行加藥控制，並且基於藉由如[1]或[2]所述的水系統的ORP監測·控制方法而求出的供水的ORP修正值，對所述游離氯系氧化劑進行加藥控制。
[7]一種水系統的ORP的監測·控制裝置，其為監測及/或控制水系統的ORP的裝置，且包括：ORP測定單元，測定所述水系統的ORP；pH測定單元，測定pH；以及運算單元，基於根據利用所述ORP測定單元所測定的ORP測定值和利用所述pH測定單元所測定的pH測定值而預先設定的修正式，將ORP測定值修正為標準狀態下的ORP值。
[8]如[7]所述的水系統的ORP的監測·控制裝置，其中所述運算單元是根據ORP及pH測定值並基於下述式算出ORP修正值的單元；
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）。
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）。
[9]一種水處理裝置，其特徵在於包括：如[7]或[8]所述的水系統的ORP的監測·控制裝置；以及加藥單元，基於利用所述水系統的ORP的監測·控制裝置的運算單元算出的ORP修正值，將氧化劑及/或還原劑添加於水系統中。
[10]如[9]所述的水處理裝置，其中所述加藥單元以所述ORP修正值成為400 mV～600 mV的方式於所述水系統中添加氧化劑及/或還原劑。
[11]如[9]或[10]所述的水處理裝置，其中於逆滲透膜裝置的被處理水中添加所述氧化劑及/或還原劑。
[12]一種水處理裝置，其特徵在於包括：逆滲透膜裝置，對添加了游離氯系氧化劑和結合氯系氧化劑或黏泥控制劑的水進行逆滲透膜處理；加藥控制單元，基於所述逆滲透膜裝置的供水的ORP值對朝所述供水的所述游離氯系氧化劑的添加量進行控制；以及如[7]或[8]所述的水系統的ORP的監測·控制裝置，所述加藥控制單元基於利用所述水系統的ORP的監測·控制裝置而求出的ORP修正值進行游離氯系氧化劑的加藥控制。
[發明的效果]
根據本發明，可準確掌握並監測及/或控制根據pH值大幅變動的水系統的ORP。
根據本發明，可準確掌握並監測及/或控制根據pH值大幅變動的水系統的ORP。
另外，根據本發明，可利用所述ORP監測·控制方法和裝置準確地進行朝RO供水的氧化劑及/或還原劑的加藥控制。
以下，對本發明的實施形態進行詳細說明。
本發明中，測定水系統的ORP和pH，基於根據ORP和pH的測定值而預先設定的修正式，將ORP的測定值修正為標準狀態下的ORP值，基於所述ORP修正值，對水系統的ORP進行監測及/或控制。
即，如上所述，由於水系統的ORP根據pH大幅變動，因此本發明中依據pH測定值修正ORP測定值。
如後述的實驗例1所示般，若pH增加1，則水系統的ORP測定值變動-59 mV。因此，ORP測定值較佳為依據pH測定值，並利用以下式修正，從而作為pH7的標準狀態下的ORP值而算出。
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）
ORP修正值（mV）=ORP測定值（mV）-59×（7-pH測定值）
根據本發明的水系統的ORP的監測·控制方法和裝置，於基於ORP測定值向RO供水中添加氧化劑及/或還原劑的RO膜處理的前處理中，可準確地進行氧化劑及/或還原劑的加藥控制。因此，可防止由於氧化劑的過剩添加或用於還原去除過剩的氧化劑的還原劑的添加量不足所導致的RO膜的劣化。另外，可防止由於氧化劑的添加量不足或用於還原氧化劑的還原劑的過剩添加所導致的系統內的黏泥產生·增殖而引起的膜堵塞。藉此，可長期維持穩定運轉。
於作為RO膜的前處理的氧化劑及/或還原劑的加藥控制中，較佳為以藉由本發明而求出的ORP修正值為規定的範圍內例如作為pH7的ORP修正值成為400 mV～600 mV、尤其是500 mV～600 mV的方式進行加藥控制。
若所述ORP修正值未滿400 mV，則氧化劑量不足，無法充分防止系統內的黏泥產生、增殖，有可能導致膜污染所引起的膜堵塞。若ORP修正值超過600 mV，則氧化劑量過多，引起金屬材料的腐蝕或膜的氧化劣化，有可能導致脫鹽率的下降等、膜性能的下降。
以下說明將本發明應用於RO膜處理時的較佳條件及較佳態樣。
通常，RO膜處理是於原水中添加游離氯系氧化劑後，利用過濾器等的前處理裝置進行除濁·除菌處理。繼而，視需要添加還原劑而將殘留的游離氯系氧化劑的一部分或全部還原去除，並且將添加了結合氯系氧化劑或黏泥控制劑的水作為RO供水向RO膜裝置中供給。
為了於所述RO膜處理中應用本發明的ORP的監測·控制，而設置測定RO供水的pH和ORP的pH測定單元和ORP測定單元。將自該些測定單元輸出的pH和ORP的測定值輸入至運算單元中，算出ORP修正值。以所述ORP修正值成為規定的範圍內（如上所述，所述規定範圍作為pH7的ORP修正值較佳為400 mV～600 mV、尤佳為500 mV～600 mV）的方式將控制信號輸出至氧化劑及/或還原劑的加藥單元中來進行加藥控制。
於持續在所述條件下進行RO膜處理的情況下，RO膜有可能發生氧化劣化。因此，所述氧化環境（作為pH7的ORP修正值為400 mV～600 mV、較佳為500 mV～600 mV）下的RO膜處理較佳為以每天的處理時間為10分鐘～360分鐘來間歇地進行處理。
於藉由還原劑的添加來對殘留游離氯系氧化劑進行分解的情況下，還原劑的添加位置只要為游離氯系氧化劑加藥位置的下游側且結合氯系氧化劑或黏泥控制劑的加藥位置的上游側即可。於RO膜裝置前段配置的裝置較佳為藉由於含有游離氯系氧化劑的狀態下通水而抑制黏泥。因此，較佳為於RO膜裝置附近添加還原劑。於在RO膜裝置的前段設置保安過濾器的情況下，較佳為於保安過濾器和RO膜裝置之間將還原劑、結合氯系氧化劑或黏泥控制劑按照該順序添加。
＜原水＞
供於RO膜處理的被處理水（原水）可列舉用水（自來水、工業用水等）、排水（含有有機物的排水等）等。本發明特別適合於含有容易產生微生物的易生分解性的低分子量有機物的排水的RO膜處理。根據本發明，於黏泥容易產生、增殖的排水的RO膜處理中，適當地進行氧化劑及/或還原劑的加藥控制，於防止RO膜的氧化劣化的基礎上，可確實地防止膜污染。
供於RO膜處理的被處理水（原水）可列舉用水（自來水、工業用水等）、排水（含有有機物的排水等）等。本發明特別適合於含有容易產生微生物的易生分解性的低分子量有機物的排水的RO膜處理。根據本發明，於黏泥容易產生、增殖的排水的RO膜處理中，適當地進行氧化劑及/或還原劑的加藥控制，於防止RO膜的氧化劣化的基礎上，可確實地防止膜污染。
＜游離氯系氧化劑＞
作為於原水中添加的游離氯系氧化劑，可列舉：氯氣、二氧化氯、次氯酸或其鹽、亞氯酸或其鹽、氯酸或其鹽、過氯酸或其鹽、氯化異三聚氰酸或其鹽等，但並不限定於該些。作為鹽形式的游離氯系氧化劑，可例示：次氯酸鈉、次氯酸鉀等的次氯酸鹼金屬鹽、次氯酸鈣、次氯酸鋇等的次氯酸鹼土類金屬鹽、亞氯酸鈉、亞氯酸鉀等的亞氯酸鹼金屬鹽、亞氯酸鋇等的亞氯酸鹼土類金屬鹽、亞氯酸鎳等的其他亞氯酸金屬鹽、氯酸銨、氯酸鈉、氯酸鉀等的氯酸鹼金屬鹽、氯酸鈣、氯酸鋇等的氯酸鹼土類金屬鹽等。該些氯系氧化劑可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。該些中，次氯酸鹽由於操作容易，因此可較佳地使用。
作為於原水中添加的游離氯系氧化劑，可列舉：氯氣、二氧化氯、次氯酸或其鹽、亞氯酸或其鹽、氯酸或其鹽、過氯酸或其鹽、氯化異三聚氰酸或其鹽等，但並不限定於該些。作為鹽形式的游離氯系氧化劑，可例示：次氯酸鈉、次氯酸鉀等的次氯酸鹼金屬鹽、次氯酸鈣、次氯酸鋇等的次氯酸鹼土類金屬鹽、亞氯酸鈉、亞氯酸鉀等的亞氯酸鹼金屬鹽、亞氯酸鋇等的亞氯酸鹼土類金屬鹽、亞氯酸鎳等的其他亞氯酸金屬鹽、氯酸銨、氯酸鈉、氯酸鉀等的氯酸鹼金屬鹽、氯酸鈣、氯酸鋇等的氯酸鹼土類金屬鹽等。該些氯系氧化劑可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。該些中，次氯酸鹽由於操作容易，因此可較佳地使用。
該些游離氯系氧化劑可以0.3 mg/LasCl2
～2.0 mg/LasCl2
左右的濃度對原水持續定量添加。就防止RO膜的氧化劣化和膜污染的觀點而言，較佳為定量添加後述的結合氯系氧化劑或黏泥控制劑，且基於RO供水的ORP修正值對游離氯系氧化劑進行加藥控制。於定量添加游離氯系氧化劑的情況下，後述的還原劑基於RO供水的ORP修正值進行加藥控制。
＜前處理裝置＞
作為RO膜裝置的前處理裝置，可使用一般的重力過濾器、壓力過濾器等的過濾器或除濁膜裝置。除濁膜裝置可為橫流方式的裝置，亦可為總量過濾方式的裝置。
作為RO膜裝置的前處理裝置，可使用一般的重力過濾器、壓力過濾器等的過濾器或除濁膜裝置。除濁膜裝置可為橫流方式的裝置，亦可為總量過濾方式的裝置。
＜還原劑＞
作為還原劑，並無特別限制，可使用亞硫酸氫、硫代硫酸、亞硫酸、硫代乙醇酸及抗壞血酸等的鈉鹽或其他金屬鹽等的一種或兩種以上。作為還原劑，可吹入氫氣。於添加還原劑的情況下，還原劑較佳為基於ORP修正值進行加藥控制。
作為還原劑，並無特別限制，可使用亞硫酸氫、硫代硫酸、亞硫酸、硫代乙醇酸及抗壞血酸等的鈉鹽或其他金屬鹽等的一種或兩種以上。作為還原劑，可吹入氫氣。於添加還原劑的情況下，還原劑較佳為基於ORP修正值進行加藥控制。
＜結合氯系氧化劑或黏泥控制劑＞
作為結合氯系氧化劑，較佳為包含氯系氧化劑與胺磺酸化合物者。
作為結合氯系氧化劑，較佳為包含氯系氧化劑與胺磺酸化合物者。
作為氯系氧化劑，可使用所述游離氯系氧化劑的一種或兩種以上，於操作性的方面而言，可較佳地使用次氯酸鹽。
作為胺磺酸化合物，可列舉下述通式[1]所表示的化合物或其鹽。
[化1]
其中，通式[1]中，R1 和R2 分別獨立地為氫或碳數1～8的烴。
其中，通式[1]中，R1 和R2 分別獨立地為氫或碳數1～8的烴。
作為所述胺磺酸化合物，例如除了R1
和R2
均為氫的胺磺酸以外，可列舉N-甲基胺磺酸、N,N-二甲基胺磺酸、N-苯基胺磺酸等。於本發明中使用的胺磺酸化合物中，作為所述化合物的鹽，例如可列舉：鈉鹽、鉀鹽等的鹼金屬鹽、鈣鹽、鍶鹽、鋇鹽等的鹼土類金屬鹽、錳鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽等的其他金屬鹽、銨鹽和胍鹽等。具體而言，可列舉：胺磺酸鈉、胺磺酸鉀、胺磺酸鈣、胺磺酸鍶、胺磺酸鋇、胺磺酸鐵、胺磺酸鋅等。胺磺酸和該些的胺磺酸鹽可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。
若將次氯酸鹽等的氯系氧化劑和胺磺酸鹽等的胺磺酸化合物混合，則該些結合而形成氯胺磺酸鹽，使其穩定化，可於水中保持穩定的游離氯濃度。
氯系氧化劑和胺磺酸化合物的使用比例較佳為相對於氯系氧化劑的有效氯1莫耳，將胺磺酸化合物設為0.5莫耳～5.0莫耳，更佳為設為0.5莫耳～2.0莫耳。
就穩定性的方面而言，結合氯系氧化劑較佳為添加氫氧化鈉、氫氧化鉀等的鹼而調整為pH12以上，更佳為調整為pH13以上。
結合氯系氧化劑較佳為例如設為如下所述的調配。
（A）一種pH≧12的水溶液，其包含有效氯濃度1重量%～8重量%、較佳為3重量%～6重量%的氯系氧化劑、和1.5重量%～9重量%、較佳為4.5重量%～8重量%的胺磺酸化合物。
（B）一種pH≧12的水溶液，其於所述（A）中進一步包含0.05重量%～3.0重量%的唑類、1.5重量%～3.0重量%的陰離子性聚合物、0.5重量%～4.0重量%的膦酸類的一種或兩種以上。
（A）一種pH≧12的水溶液，其包含有效氯濃度1重量%～8重量%、較佳為3重量%～6重量%的氯系氧化劑、和1.5重量%～9重量%、較佳為4.5重量%～8重量%的胺磺酸化合物。
（B）一種pH≧12的水溶液，其於所述（A）中進一步包含0.05重量%～3.0重量%的唑類、1.5重量%～3.0重量%的陰離子性聚合物、0.5重量%～4.0重量%的膦酸類的一種或兩種以上。
於所述（A）、（B）中，pH藉由鹼劑的添加而進行調整。
該些結合氯系氧化劑可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。
結合氯系氧化劑較佳為以成為0.3 mg/LasCl2
～1.0 mg/LasCl2
左右的濃度的方式持續定量添加。
本發明中，代替所述結合氯系氧化劑，作為抑制微生物活動的藥劑，亦可添加例如亞甲基雙硫代氰酸酯（Methylene Bisthiocyanate，MBT）、2,2-二溴-3-氮基丙醯胺（dibromo nitrilopropionamide，DBNPA）、2,2-二溴-2-硝基乙醇（dibromo nitroethanol，DBNE）、雙-1,4-溴乙醯氧基-2-丁烯（bis bromoacetoxy butene，BBAB）、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮（5-chloro-2-methyl-4-isothiazoline-3-one，MIT）、二硫醇（4,5-二氯-1,2-二硫雜環戊烷-3-酮）、5-氯-2,4,6-三氟間苯二甲腈（5-chloro-2,4,6-trifluoroisophthalonitrile，CFIPN）、六溴二甲基碸（hexabromodimethyl sulfone，HBDS）、3,3,4,4-四氯四氫噻吩-1,1-二氧化物（3,3,4,4-tetrachlorotetrahydrothiophene-1,1-dioxide，TCS）、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇（2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol，BNP）、苯并異噻唑啉-3-酮（benzoisothiazoline-3-one，BIT）、戊二醛（gultaraldehyde，GA）等的黏泥控制劑的一種或兩種以上。亦可併用添加所述結合氯系氧化劑與黏泥控制劑。
＜pH測定單元·ORP測定單元＞
作為pH測定單元、ORP測定單元，並無特別限制，可使用一般的pH計、ORP計。
作為pH測定單元、ORP測定單元，並無特別限制，可使用一般的pH計、ORP計。
為了測定RO供水的pH及ORP，pH計和ORP計較佳為設置於RO膜裝置的正前方（供水入口部）。
＜RO膜裝置＞
RO膜裝置是由將具備RO膜（包含奈米過濾（Nanofiltration，NF）膜）的RO膜元件裝填於容器（vessel）中而成的RO膜模組構成。本發明中使用的RO膜是在高濃度側施加介隔膜的溶液間的滲透壓差以上的壓力，阻止溶質而透過溶媒的液體分離膜。作為RO膜的膜結構，可列舉複合膜、相分離膜等的高分子膜等。作為應用於本發明的RO膜的素材，例如可列舉芳香族系聚醯胺、脂肪族系聚醯胺、該些的複合材料等的聚醯胺系素材等。RO膜模組的形式並無特別限制，例如可應用管狀膜模組、平面膜模組、螺旋膜模組、中空絲膜模組等。
RO膜裝置是由將具備RO膜（包含奈米過濾（Nanofiltration，NF）膜）的RO膜元件裝填於容器（vessel）中而成的RO膜模組構成。本發明中使用的RO膜是在高濃度側施加介隔膜的溶液間的滲透壓差以上的壓力，阻止溶質而透過溶媒的液體分離膜。作為RO膜的膜結構，可列舉複合膜、相分離膜等的高分子膜等。作為應用於本發明的RO膜的素材，例如可列舉芳香族系聚醯胺、脂肪族系聚醯胺、該些的複合材料等的聚醯胺系素材等。RO膜模組的形式並無特別限制，例如可應用管狀膜模組、平面膜模組、螺旋膜模組、中空絲膜模組等。
本發明中的RO膜裝置的較佳運轉條件如下所述。
（1）RO濃縮水量：3.6 m3 /h以上、例如3.6 m3 /h～7.0 m3 /h
（2）RO膜規格：
標準壓力=0.735 MPa的超低壓膜
RO膜面積=35 m2 ～41 m2
初期純水通量=1.0 m/d（25℃、0.735 MPa）以上
初期脫鹽率=98%以上。
（3）回收率：通常50%～80%（以濃縮水的朗格利（Langelier）指數為0以下、濃縮水的二氧化矽濃度成為溶解度以下的方式設定）
（1）RO濃縮水量：3.6 m3 /h以上、例如3.6 m3 /h～7.0 m3 /h
（2）RO膜規格：
標準壓力=0.735 MPa的超低壓膜
RO膜面積=35 m2 ～41 m2
初期純水通量=1.0 m/d（25℃、0.735 MPa）以上
初期脫鹽率=98%以上。
（3）回收率：通常50%～80%（以濃縮水的朗格利（Langelier）指數為0以下、濃縮水的二氧化矽濃度成為溶解度以下的方式設定）
＜後段裝置＞
可於所述RO膜裝置的後段視需要設置電脫離子裝置或離子交換裝置來進一步提高處理水的水質。
[實施例]
可於所述RO膜裝置的後段視需要設置電脫離子裝置或離子交換裝置來進一步提高處理水的水質。
[實施例]
以下，列舉實驗例、實施例和比較例對本發明進行更具體的說明。
＜實驗例1＞
藉由於純水中添加硫酸或氫氧化鈉，製備pH不同的試驗水，分別測定ORP，並調查pH與ORP的關係。將水溫設為25℃。將結果示於圖1中。
藉由於純水中添加硫酸或氫氧化鈉，製備pH不同的試驗水，分別測定ORP，並調查pH與ORP的關係。將水溫設為25℃。將結果示於圖1中。
根據圖1，可知若pH變動1，則ORP變動-59 mV。
[生物污垢抑制試驗]
＜實施例1＞
將於純水（RO處理水水質水準）中添加了作為生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）源的乙醇3 mg/LasC、作為N源的氯化銨0.2 mg/L、作為P源的磷酸二氫鈉20 μg/L左右的水作為供水，實施保安過濾器通水試驗。
保安過濾器使用孔徑10 μm的繞線過濾器，以2 L/min的流量通水。
＜實施例1＞
將於純水（RO處理水水質水準）中添加了作為生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）源的乙醇3 mg/LasC、作為N源的氯化銨0.2 mg/L、作為P源的磷酸二氫鈉20 μg/L左右的水作為供水，實施保安過濾器通水試驗。
保安過濾器使用孔徑10 μm的繞線過濾器，以2 L/min的流量通水。
於所述供水中持續添加0.6 mg/LasCl2
的氯胺磺酸鈉作為結合氯系氧化劑，並且以使ORP修正值一天一次連續360分鐘成為600 mV的方式添加次氯酸鈉作為游離氯系氧化劑。
ORP修正值藉由如下方式求出：根據在保安過濾器入口測定的供水的ORP值與pH值，基於圖1所示的關係，藉由下述式算出pH7的標準狀態下的ORP值。
ORP修正值（mV）=供水的ORP測定值（mV）-59×（7-供水的pH測定值）
ORP修正值（mV）=供水的ORP測定值（mV）-59×（7-供水的pH測定值）
關於保安過濾器的供水的pH，進行pH調整而在6.0～7.0的中性區域的範圍內變動。
調查通水開始初期、通水100 h後、通水120 h後的各自的保安過濾器的差壓，將結果示於表1中。
＜比較例1＞
實施例1中，並未利用pH的測定值修正ORP的測定值，直接使用所測定的ORP值，以所述ORP測定值成為600 mV的方式添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。
實施例1中，並未利用pH的測定值修正ORP的測定值，直接使用所測定的ORP值，以所述ORP測定值成為600 mV的方式添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。
＜參考例1＞
實施例1中，不添加結合氯系氧化劑及游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。此時的保安過濾器供水的修正ORP值為250 mV左右。
實施例1中，不添加結合氯系氧化劑及游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。此時的保安過濾器供水的修正ORP值為250 mV左右。
＜參考例2＞
實施例1中，僅將結合氯系氧化劑0.6 mg/LasCl2 設為持續添加，不添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。此時的保安過濾器供水的修正ORP值為300 mV左右。
實施例1中，僅將結合氯系氧化劑0.6 mg/LasCl2 設為持續添加，不添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。此時的保安過濾器供水的修正ORP值為300 mV左右。
＜參考例3＞
實施例1中，以0.8 mg/LasCl2 僅持續添加游離氯系氧化劑，不添加結合氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。此時的保安過濾器供水的修正ORP值為650 mV左右。
實施例1中，以0.8 mg/LasCl2 僅持續添加游離氯系氧化劑，不添加結合氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表1中。此時的保安過濾器供水的修正ORP值為650 mV左右。
[表1]
根據表1明確，於基於根據pH測定值而修正的ORP值進行游離氯系氧化劑的加藥控制的實施例1中，可防止黏泥的產生所引起的過濾器的污染、污染所引起的差壓的上升。
相對於此，於並未利用pH值修正ORP測定值而進行加藥控制的比較例1中，產生游離氯系氧化劑的過量或不足，差壓上升。
於未添加氧化劑的參考例1中，於早期差壓上升。於僅添加氧化力低的結合氯系氧化劑的參考例2中，差壓亦上升。
認為該些比較例1和參考例1、參考例2中，無法防止供水系統內的黏泥的產生，由於過濾器的污染差壓上升。
參考例3中不存在差壓上升的問題，但存在游離氯系氧化劑的過剩添加所引起的假定了過濾器或實機時的RO膜劣化之虞。
[RO膜劣化試驗]
＜實施例2＞
於進行了殘留氯去除的自來水中，添加0.6 mg/LasCl2 的氯胺磺酸鹽系結合氯系氧化劑。其後，與實施例1同樣地，以使修正後的ORP值一天一次連續360分鐘成為600 mV的方式添加次氯酸鈉作為游離氯系氧化劑。使用所述水作為RO供水，實施RO平膜試驗。作為RO膜，使用一般的超低壓膜。以回收率75%、運轉通量0.66 m/d通水，調查通水開始時與通水120 h後的脫鹽率（=[1-處理水水質/{（供水水質+濃縮水水質）/2}]×100 此處水質是指導電率），將結果示於表2中。
＜實施例2＞
於進行了殘留氯去除的自來水中，添加0.6 mg/LasCl2 的氯胺磺酸鹽系結合氯系氧化劑。其後，與實施例1同樣地，以使修正後的ORP值一天一次連續360分鐘成為600 mV的方式添加次氯酸鈉作為游離氯系氧化劑。使用所述水作為RO供水，實施RO平膜試驗。作為RO膜，使用一般的超低壓膜。以回收率75%、運轉通量0.66 m/d通水，調查通水開始時與通水120 h後的脫鹽率（=[1-處理水水質/{（供水水質+濃縮水水質）/2}]×100 此處水質是指導電率），將結果示於表2中。
試驗中，RO供水的pH於6.0～7.0的中性區域中變動。
＜比較例2＞
實施例2中，並未利用pH的測定值修正ORP的測定值，直接使用所測定的ORP值，以所述ORP值成為600 mV的方式添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表2中。
實施例2中，並未利用pH的測定值修正ORP的測定值，直接使用所測定的ORP值，以所述ORP值成為600 mV的方式添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表2中。
＜參考例4＞
實施例2中，不添加結合氯系氧化劑，以修正ORP值成為700 mV的方式僅添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表2中。
實施例2中，不添加結合氯系氧化劑，以修正ORP值成為700 mV的方式僅添加游離氯系氧化劑，除此以外同樣地進行通水試驗。將結果示於表2中。
[表2]
根據表2明確，基於根據pH測定值而修正的ORP值進行了游離氯系氧化劑的加藥控制。於實施例2中，不存在RO膜劣化的問題，因此幾乎不存在脫鹽率的下降。
相對於此，於並未利用pH值修正ORP測定值而進行加藥控制的比較例2中，產生游離氯系氧化劑的過量或不足，但幾乎未觀察到脫鹽率的下降。
參考例4中，由於游離氯系氧化劑的過剩添加所引起的RO膜劣化，脫鹽率下降。
使用特定的態樣對本發明進行詳細的說明，但對於所屬技術領域中具有通常知識者而言明確可不脫離本發明的意圖與範圍而進行各種變更。
本申請案基於2018年3月22日提出申請的日本專利申請2018-054655，將其整體藉由引用而援用。
本申請案基於2018年3月22日提出申請的日本專利申請2018-054655，將其整體藉由引用而援用。
無
圖1是表示實驗例1的結果的圖表。
Claims (12)
- 一種水系統的氧化還原電位監測·控制方法，其為監測及/或控制水系統的氧化還原電位的方法，其測定所述水系統的氧化還原電位和pH，基於根據氧化還原電位和pH的測定值而預先設定的修正式，將氧化還原電位測定值修正為標準狀態下的氧化還原電位值，基於所述氧化還原電位修正值，對所述水系統的氧化還原電位進行監測及/或控制。
- 如申請專利範圍第1項所述的水系統的氧化還原電位監測·控制方法，其中根據氧化還原電位和pH的測定值，基於下述式算出氧化還原電位修正值； 氧化還原電位修正值（mV）=氧化還原電位測定值（mV）-59×（7-pH測定值）。
- 一種水處理方法，其特徵在於：基於藉由如申請專利範圍第1項或第2項所述的水系統的氧化還原電位監測·控制方法而求出的氧化還原電位修正值，於水系統中添加氧化劑及/或還原劑。
- 如申請專利範圍第3項所述的水處理方法，其中以所述氧化還原電位修正值成為400 mV～600 mV的方式於所述水系統中添加氧化劑及/或還原劑。
- 如申請專利範圍第3項或第4項所述的水處理方法，其中於逆滲透膜裝置的被處理水中添加所述氧化劑及/或還原劑。
- 一種逆滲透膜處理方法，其對添加了游離氯系氧化劑和結合氯系氧化劑或黏泥控制劑的水進行逆滲透膜處理，於所述逆滲透膜處理方法中， 基於逆滲透膜供水的氧化還原電位值對所述游離氯系氧化劑進行加藥控制，並且 基於藉由如申請專利範圍第1項或第2項所述的水系統的氧化還原電位監測·控制方法而求出的供水的氧化還原電位修正值，對所述游離氯系氧化劑進行加藥控制。
- 一種水系統的氧化還原電位的監測·控制裝置，其為監測及/或控制水系統的氧化還原電位的裝置，且包括：氧化還原電位測定單元，測定所述水系統的氧化還原電位；pH測定單元，測定pH；以及運算單元，基於根據利用所述氧化還原電位測定單元所測定的氧化還原電位測定值和利用所述pH測定單元所測定的pH測定值而預先設定的修正式，將氧化還原電位測定值修正為標準狀態下的氧化還原電位值。
- 如申請專利範圍第7項所述的水系統的氧化還原電位的監測·控制裝置，其中所述運算單元是根據氧化還原電位和pH測定值並基於下述式算出氧化還原電位修正值的單元； 氧化還原電位修正值（mV）=氧化還原電位測定值（mV）-59×（7-pH測定值）。
- 一種水處理裝置，其特徵在於包括：如申請專利範圍第7項或第8項所述的水系統的氧化還原電位的監測·控制裝置；以及加藥單元，基於利用所述水系統的氧化還原電位的監測·控制裝置的運算單元算出的氧化還原電位修正值，將氧化劑及/或還原劑添加於水系統中。
- 如申請專利範圍第9項所述的水處理裝置，其中所述加藥單元以所述氧化還原電位修正值成為400 mV～600 mV的方式於所述水系統中添加氧化劑及/或還原劑。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的水處理裝置，其中於逆滲透膜裝置的被處理水中添加所述氧化劑及/或還原劑。
- 一種水處理裝置，其特徵在於包括：逆滲透膜裝置，對添加了游離氯系氧化劑和結合氯系氧化劑或黏泥控制劑的水進行逆滲透膜處理；加藥控制單元，基於所述逆滲透膜裝置的供水的氧化還原電位值對朝所述供水的所述游離氯系氧化劑的添加量進行控制；以及如申請專利範圍第7項或第8項所述的水系統的氧化還原電位的監測·控制裝置，所述加藥控制單元基於利用所述水系統的氧化還原電位的監測·控制裝置而求出的氧化還原電位修正值進行游離氯系氧化劑的加藥控制。
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